2.通過(guò)化學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)CO
2的資源化利用是一種理想的CO
2減排途徑。
Ⅰ.利用酸性水溶液電解池在鉑電極上捕集CO
2制儲(chǔ)氫物質(zhì)HCOOH
(1)CO
2被
(填“氧化”或“還原”)為HCOOH,該鉑電極為
極。
(2)寫(xiě)出該鉑電極的電極方程式
。
(3)當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí),理論上可生成HCOOH
g。
Ⅱ.利用CO
2制備CO
一定溫度下,在恒容密閉容器中投入一定量CO
2和H
2進(jìn)行反應(yīng):CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)
(4)下列事實(shí)能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
(雙選)
A.體系內(nèi)n(CO):n(H
2O)=1:1
B.體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.體系內(nèi)各物質(zhì)濃度不再發(fā)生變化
D.體系內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
(5)在恒定溫度與容積下,可以提高CO
2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
(雙選)
A.向反應(yīng)容器中充入H
2B.向反應(yīng)容器中充入CO
2C.添加更有效的催化劑
D.利用合適試劑干燥混合氣體
(6)其他條件相同,在甲、乙、丙三種不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得氫氣轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
(單選)
A.850℃下,該時(shí)間段內(nèi)甲、乙、丙可能均達(dá)到平衡
B.700℃下,甲對(duì)應(yīng)的活化能最大
C.一般催化劑既能降低活化能,又能降低過(guò)渡態(tài)的能量
D.其它條件一定時(shí),隨著溫度升高,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)占比增大
Ⅲ.利用CO
2制備甲醇
一定條件下,向恒容密閉容器中通入一定量的CO
2和H
2。涉及反應(yīng)如下:
主反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)ΔH=?90.4kJ/mol
副反應(yīng):CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH=+40.5kJ/mol
(7)其他條件相同,不同壓強(qiáng)下,平衡時(shí)CO
2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
①壓強(qiáng)P
1
P
2(填“<”或“>”)。
②圖2中溫度高于T
1時(shí),兩條曲線重疊的原因是:
。
(8)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,需要在260℃、壓強(qiáng)恒為4.0MPa的反應(yīng)釜中進(jìn)行上述反應(yīng)。為確保反應(yīng)的連續(xù)性,需向反應(yīng)釜中以進(jìn)氣流量0.04mol/min、n(CO
2):n(H
2)=1:3,持續(xù)通入原料,同時(shí)控制出氣流量。
①為了維持體系壓強(qiáng)恒定,需控制出氣流量小于進(jìn)氣流量,原因?yàn)椋?!--BA-->
。
②已知出氣流量為0.03mol/min,單位時(shí)間CO
2的轉(zhuǎn)化率為60%,則流出氣體中CO的百分含量為
。